đồ án động cơ đốt trong

Quá trình nén Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới : =19,806 + = kj/kmolđộ Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy : Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí k

GVHD : NGUYỄN QUỐC SỸ SVTH : Trần Văn Nam 13019751

Danh Minh Nhựt 13027021

Lê Hồng Phúc 13035371

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

TPHCM

1 CÁC THÔNG CHO TRƯỚC ĐỘNG CƠ ( ĐỘNG CƠ MẪU )

2 CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN NHIỆT:

2.1 Áp suất không khí nạp p 0 :

p0 = 0,1 MN/m2 = 1,0 bar = 0,1 MPa

2.2 Nhiệt độ không khí nạp mới T 0 :

tkk=240C (là nhiệt độ không khí trung bình ở nước ta từ 220C – 270C)

T0=24+273=297 0K

2.3 Áp suất khí nạp trước xuppap nạp (p k ):

Đối với động cơ xăng 4 kì không tăng áp thì pk=p0 =0,1 MN/m2 = 1,0 bar = 0,1 MPa

2.4 Nhiệt độ khí nạp trước xuppap nạp (T k ):

Đối với động cơ xăng 4 kì không tăng áp thì Tk=T0 =297 0K

2.5 Áp suất cuối quá trình nạp p a :

Đối với động cơ không tăng áp áp suất cuối quá trình nạp pa

Pa= (0,8 ÷ 0,95).p0

chọn pa= 0,85.p0=0,85.0,1= 0,085 MN/m2

2.6 Áp suất khí sót (p r ):

pr= pth + Δ pr trong đó: pth là áp suất khí thải ra ngoài

Δ pr là áp suất thất thoát qua xuppap xả, đường ống xả Thông thường pr được xác định theo công thức thực nghiệm:

pr = (0,11 ÷ 0,12) MPa

chọn pr = 0,11 MPa

2.7 Nhiệt độ khí sót T r :

Đối với động cơ xăng thì Tr=(900 ÷ 1100) 0K

Chọn Tr=975 0K

2.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới:

Đối với động cơ xăng: Δ T = (10 ÷ 30) 0K

Chọn Δ T = 20 0K

2.9 Hệ số nạp thêm λ 1 :

λ1=1,02 ÷ 1,07 chọn λ1=1,02

2.10 Hệ số quét buồng cháy λ 2 :

Đối với động cơ không tăng áp do không có quét buồng cháy thì chọn λ2=1

2.11 Hệ số dư lượng không khí α:

α =

Với M0 là số kmol không khí cần đốt cháy hết 1kg nhiên liệu

M1 là số kmol không khí thực tế đi vào xy lanh

Trong tính toán nhiệt ĐCĐT đối với động cơ xăng thì α=0,85 ÷ 0,95

Chọn α=0,9

2.12 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt λ t :

Đối với động cơ xăng α=0,9 thì chọn λt = 1,15

2.13 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z (ξ z ):

Động cơ xăng: ξz =0,75 ÷ 0,92

Chọn ξz =0,8

2.14 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b (ξ b ):

Động cơ xăng: ξb=0,85 ÷ 0,95

Chọn ξb=0,9

2.15 Hệ số điền đầy đồ thị công (φ d ):

Hệ số điền đầy đủ đồ thị công sẽ đánh giá phần hao hụt về diện tích của đồ thị công thực tế so với đồ thị công tính toán

φd=0,93 ÷ 0,97

Chọn φd =0,95

THÔNG SỐ CHỌN BAN ĐẦU

2 Nhiệt độ không khí nạp T0 297 0K

3 TÍNH TOÁN NHIỆT

1. Quá trình nạp

Hệ số nạp

v =

v = =0,77

m = 1.5 chỉ số nén đa biến trung bình của không khí

Hệ số khí sót

r =

r = = 0.05

Nhiệt độ cuối hành trình nạp

Ta =

2. Quá trình nén

Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới :

=19,806 + = kj/kmolđộ

Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy :

Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí khí hỗn hợp công tác:

19,806 + kj/kmolđộ

Chỉ số nén đa biến

=1,37

Áp suất cuối quá trình nén:

Nhiệt độ cuối quá trình nén :

= = 351.9,51,37-1=807 K

3. Quá trình cháy

Lượng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu :

M0 =

M0 = =0,512

Lượng khí thực tế nạp vào xilanh M 1

với = 110 trọng lượng phân tử của xăng

Lương sản vật cháy

M2 = Mo

Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết:

Hệ số thay đổi phân tử thực tế:

=

Hệ số thay đổi phân tử tại z:

Nhiệt độ cuối quá trình cháy z

Trong đó là nhiệt trị thấp

=

Thay tất cả vào (**) ta được:

Giải hệ trên ta được: K

Tỷ số tăng áp suất:

p =

Áp suất tại điểm z:

Tỷ số giãn nở sớm:

=

Tỷ số giãn nở sau:

4. Quá trình giãn nở:

Chỉ số giãn nở đa biến trung bình:

Thế các thông số đã biết trong đó

-1=

Từ phương trình trên ta thấy có thể chấp nhận được

Áp suất cuối quá trình giãn nở :

Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở :

Kiểm tra nhiệt độ khí sót :

(tính) =

Vậy

5. Tính toán các thông số của chu trình công tác

Áp suất trung bình chỉ thị lý thuyết :

Áp suất trung bình chỉ thị thực tế :

= 1,09 0,95 =1,0355

Chọn = 0,94

Chọn = 0,95

Áp suất tổn thất cơ khí :

+b.=0,024+ 0,0053.17,25+ (0,11-0,085)= 0,14 (Mpa)

i = 4 , >1 động cơ phun xăng => a= 0,024, b= 0,0053

Áp suất có ích trung bình:

1,0355 – 0,14= 0,8955

Hiệu suất cơ giới :

Hiệu suất chỉ thị :

i = = 0,354

Hiệu suất có ích :

Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị :

Suất tiêu hao nhiên liệu có ích :

6. Tính thông số kết cấu động cơ

Thể tích công tác V h của 1 xi lanh động cơ

(lít)

Thể tích công tác V h của 4 xi lanh động cơ

V hi = 3)

i: số xilanh của động cơ

Đường kính pittong :

D= = (dm) = 74,9 mm

Hành trình pitong

S =

Bảng số liệu thông số tính toán

hiệu

Thông số

Đơn vị

của quá trính nén hỗn hợp

công tác

bình của quá trình dãn nở sản

vật cháy

7. vẽ đồ thị công chỉ thị

= =

=

Vc =

Va =Vh +Vc

c (0,0466 ; 0,857)

r (0,0466 ; 0,11)

áp suất và thể tích khí tại điểm a

áp suất và thể tích khí tại 1 điểm bất kỳ trên đường cong nén

áp suất và thể tích khí tại điểm z

áp suất và thể tích khí tại 1 điểm bất kỳ trên đường cong dãn nở

V(cm3) Đường cong nén pn

Để xây dựng đồ thị công của động cơ cần phải thực hiện các bước hiệu chỉnh dưới đây :

trên đồ thị công bằng cách:

OO’ =

Trong đó ,chọn

tâm O đã vẽ ở trên các góc này tham khảo bảng dưới đây :

Ô tô máy kéo 5 10 30 35 0

dóng các đường song song với trục tung cắt đồ thị công và từ các điểm này ta xát định được các điểm ( c’, r’, a’, b’, r”) trên

đồ thị công

công :

pz.

trục hoành và cắt đường cong dãn nở

Dùng thước cong nối liền tất cả các điểm xác định trên thành 1 đường cong liên tục ta được đồ thị công chỉ thị của động cơ tính

khí của động

cơ xăng 4 kỳ